環(huán)保型水基防銹劑的研制

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1、第29卷第7期Vol.29No.72006年07月July.2006環(huán)保型水基防銹劑的研制李志林1,韓立興1,陳澤民2（1.河北大學化學與環(huán)境科學學院，河北保定071002；2.廊坊師范學院化學與材料科學學院，河北廊坊065000）[摘要]以肌醇六磷酸酯、丙烯酰胺、谷氨酸為主體原料，研制了一種環(huán)保型水基防銹劑，通過正交試驗確定其最佳配比,并對其防銹時間進行了測試，結果表明該防銹劑具有優(yōu)良的防銹性能。為提高防銹劑的成膜質(zhì)量，在其中添加了高分子成膜劑，其中的馬丙共聚物不但使防銹膜更加均勻，而且進一步延長了防銹時間，使中性鹽霧實驗時間接近50min。[關鍵詞]水基防

2、銹劑；正交實驗；高分子成膜劑；環(huán)保型[中圖分類號]TG174.42[文獻標識碼]A[文章編號]1003-5095(2006）07-0013-03鋼鐵生銹給國民經(jīng)濟造成巨大損失，因此防銹液將成膜后的試片置于底部盛有自來水的干燥器的研究對鋼鐵材料的保護具有重要作用。過去使用的的隔板上（不要堵孔），合上干燥器蓋，置于已恒溫到金屬水基防銹液大多數(shù)都含有亞硝酸鈉，亞硝酸鹽型55±2℃恒溫箱中，測試出現(xiàn)銹跡時所需時間。水基防銹液具有價廉、效果良好及使用方便等明顯優(yōu)1.3.2鹽水浸泡實驗點，故被廣泛使用，但近來證明亞硝酸鹽能轉(zhuǎn)化成致將成膜后的試片浸泡于3%的鹽水中，置于溫度

3、癌物而使其使用和排放受到嚴格限制。防銹油防銹性為20℃的室內(nèi)，連續(xù)實驗到出現(xiàn)銹跡，記錄所需時雖好，但成本高，而且給鋼鐵制品后期處理帶來困難。間。近幾年，環(huán)保型水基防銹劑的研究得到國內(nèi)外的廣泛1.3.3中性鹽霧實驗[1]關注，特別是長效水基防銹劑的研制已成為一種趨將3%的食鹽水以細霧狀噴射，使其均勻落在試勢。因此本實驗研究了一種不含亞硝酸鹽的環(huán)保型水片表面，并不斷維持液膜更新，直到出現(xiàn)銹跡為止，記溶性有機防銹劑，并首次把高分子成膜劑馬丙聚合物錄所用時間。用于防銹劑中，顯著提高了防銹劑的綜合性能，可快2實驗結果與討論速在鐵件表面形成一層具有良好防銹性能的藍色絡2.

4、1主要成分及處理溫度[2-4]合物膜。肌醇六磷酸酯1∶20－1∶60(體積比)；丙烯酰1實驗內(nèi)容胺5.0－20.0g/L；谷氨酸2.5－10.0g/L；1.1實驗儀器和材料溫度20－40℃。實驗儀器：電熱恒溫干燥箱；干燥器；鹽霧箱；秒2.2正交實驗表。2.2.1正交實驗方案實驗材料：50mm×30mm×2mm的A3型冷軋根據(jù)初選實驗得出的水基防銹劑的成分及使用鋼板試片，二合一除油除銹劑（自配）。溫度,設計正交實驗方案如表1(防銹處理時間對膜實驗試劑：肌醇六磷酸酯（工業(yè)級），丙烯酰胺（化的性能影響很小，故不把處理時間列為正交實驗因?qū)W純），谷氨酸（化學純），馬丙共

5、聚物（工業(yè)級），聚乙素)[5]。表1L4)正交實驗因素－水平二醇（工業(yè)級），聚乙烯醇（工業(yè)級），OP-1（05%）。9(31.2實驗步驟溫度肌醇六磷酸丙烯酰胺谷氨酸/℃酯（體積比）/g·L-1/g·L-1鐵片除油除銹→水洗→防銹液浸泡→晾干ABCD成膜→性能測試。1201∶2052.51.3性能評價2301∶401051.3.1濕熱實驗3401∶602010[收稿日期]2006-05-31根據(jù)表1所列實驗因素及水平，設計正交實驗方[作者簡介]李志林（1956-），男，副教授，主要從事納米材料案如表2。制備和金屬表面工程研究?！?4·河北化工第7期表2正交實驗方

6、案從表4中的極差R分析可知：因素B對綜合得分實驗號ABCD影響最大，因素D對綜合得分影響最小，這說明肌醇11111六磷酸酯對防銹膜的形成起主要作用,而這可從肌醇21222六磷酸酯獨特的分子結構得到說明，它的一個分子中3133342123含有能同金屬配位的24個氧原子、12個羥基和6個52231磷酸基，每個磷酸基上有兩個羥基，每個羥基都可電62312離出一個氫離子，結果使肌醇六磷酸酯水溶液顯酸73132性，鐵在酸性條件下生成亞鐵離子，并與肌醇六磷酸83213酯絡合形成多個穩(wěn)定螯合環(huán)。丙烯酰胺分子中的氮原93321子和氧原子上都有孤對電子，可與金屬原子或離子的依據(jù)

7、表2所列正交實驗方案和1.2實驗步驟，進空軌道形成配位鍵，并且由于共軛效應，碳原子間雙行正交實驗，其結果列于表3。鍵π電子也會部分轉(zhuǎn)移到?；踉由?，使得氧原表3正交實驗結果序號濕熱實驗/h鹽水浸泡/h中性鹽霧實驗/min外觀/級子周圍電子云密度增大，從而可與鐵原子或離子的空1＞2431359軌道形成較強的配位鍵。同時，丙烯酰胺分子、肌醇六241046磷酸酯分子和谷氨酸分子間具備形成氫鍵的條件，彼341046此間交聯(lián)成網(wǎng)狀，進一步增強了防銹膜的疏水隔氧作4＞24263095131857用。從表4數(shù)據(jù)分析可知，只有B的K1、K2和K3是單63926調(diào)遞減，說明肌

8、醇六磷酸酯是主要的成膜劑。谷氨酸721